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1、摘 要随着汽车行业的不断发展，汽车尾气排放污染日益严重，本文分析了汽车排放污染物的主要成分、危害、生成机理以及影响因素，现行汽车排放法规等，着重对在用国产汽车发动机怠速工况污染物的排放统计特征进行深入系统地研究，根据汽车检测线检测得到的大量样本实测数据，展开参数估计和假设检验，确定其最优拟合分布和相应的分布参数，进而建立轻型普通货车发动机的怠速工况污染物的排放分布密度函数和分布函数统计模型。对在用汽车的排放情况进行深入分析和研究，为控制车辆排放污染提供可靠的保证，对正确评价其对城市周围大气环境所造成的污染以及排放法规的修订必将起到重要的作用。关键词：汽车，发动机，怠速工况，排放物，统计规律Ab
2、stractWith the continuous development of automobile industry, car exhaust emission pollution is increasingly serious, this article analyzes the main components of the vehicle emission pollutants, harm, formation mechanism and influencing factors, the existing vehicle emission regulations, the pollut
3、ant emissions in a car engine idle speed conditions of statistical features in-depth study systematically, according to the sample of automobile test line detection to get a large number of measured data, parameter estimation and hypothesis test, determine the optimum fitting distribution and corres
4、ponding distribution parameters, then build a light-duty ordinary freight car engine idle speed condition emissions of pollutants distribution density function and distribution function of statistical model. To use the car emission situation in-depth analysis and research, to provide reliable guaran
5、tee to control vehicle emission pollution, to correctly evaluate its around the city atmospheric environment caused by pollution and emission regulations revision will play an important roleKeywords: Automobile, engine, idle speed condition, emissions, statistical law前 言11 汽车排放污染物的种类及其危害21.1 我国汽车发展概
6、况与环境污染21.2 汽车排放污染物的种类21.3 汽车排放污染物的危害31.3.1 CO的危害31.3.2 碳氢化合物的危害41.3.3氮氧化合物的危害41.3.4光化学烟雾的形成和危害41.3.5碳烟颗粒的危害51.3.6 CO2排放危害51.3.7 非常规污染物的危害52.汽车排放物的产生机理和影响因素72.1 CO的生成机理和影响因素72.2 HC的生成机理及影响因素72.3 NOX的生成机理及影响因素82.4 碳烟(颗粒)的生成机理及影响因素83. 汽车排气污染物检测93.1 常用汽车排放物的检测方法93.1.1 怠速法和双怠速法93.1.2 简易工况法103.1.3 我国普遍常用汽
7、车检测方法113.2 汽车排放检测仪器的选择123.3 汽车排气污染物检测标准134 汽车排放物排放样本数据的统计特征分析154.1汽车排放样本数据采集154.2排放样本实测数据的初步处理154.2.1数据分析的直方图154.2.2参数估计与假设检验204.3 数学统计模型的建立及应用244.3.1建立数学统计模型244.3.2 统计模型的应用25结 论27致 谢28参考文献29附 录3029前 言随着我国国民经济的持续快速发展，汽车产业也随之迅速发展，城市大气环境污染已经变的越来越严重，而其中汽车排放污染占到很大比重。因此，如何采取有效措施，最大限度地降低汽车发动机排放的污染物，以满足国内外
8、越来越严的排放标准，已是广大汽车面临的日趋严峻的主要问题。汽车排放控制已经引起世界各国的高度重视，国内外相关科技技术人员也对此做出了极大的努力，在新型汽车排放控制方面已经取得了良好的成果。为了更好控制大气环境质量，目前，对在用车排放污染物检测与控制的研究已成为一项重要的工作。因此采取有效的尾气排放控制措施，制定相应的排放法规，研究有效的汽车排气检测方法和分析技术，对于经济的可持续发展和城市环境治理有着重大的现实意义和深远影响，而研究和分析这些有害排放物的生成机理及影响其生成的因素和排放规律为此提供一些有益的依据。在城市交通条件下，汽车发动机经常处于怠速工况，因此，本论文通过分析汽油车排放污染物
9、的种类、危害以及生成机理，对在用国产车发动机怠速工况污染物的排放的统计特征进行深入系统地研究，根据汽车检测线检测得到的大量样本实测数据，展开参数估计和假设检验，确定其最优拟合分布和相应的分布参数，进而建立两种主要轿车发动机的怠速工况污染物的排放分布密度函数和分布函数统计模型。对在用汽车的排放情况进行深入分析和研究，为控制车辆排放污染提供可靠的保证，对正确评价其对城市周围大气环境所造成的污染以及排放法规的修订必将起到重要的作用。1 汽车排放污染物的种类及其危害1.1 我国汽车发展概况与环境污染近年来，随着汽车工业的不断发展,我国民用汽车保有量，尤其是大中城市的乘用车保有量一直保持高速增长, 中国
10、社科院发布的中国汽车社会发展报告2012-2013披露，到今年第一季度，中国私人汽车拥有量将破亿，未来10年左右每百户汽车拥有量将达到或接近60辆,从2000年开始，中国汽车市场进入到黄金10年,汽车保有量从1600万辆攀升到1亿多辆，过去五年，中国汽车产销量从930余万辆增加至1900多万辆。在城市中大气污染物来自不同的污染源，除汽车排放源外，还有工业源、生活源、第三产业污染源，包括点源、线源和面源1，已有的研究表明，一辆技术状况良好的汽车在运行中，每天约排放CO 3kg、HC 0.20.4kg、NOX 0.050.15kg，若汽车技术状况不良，排放的污染物将成倍增加，即使是在汽车排气控制严
11、格、技术水平先进的发达国家，汽车排气也仍然是大气污染物的一个重要来源，它的分担率较高。据研究，在大城市中，空气中的CO、HC、NOx等有害气体分别有87、61、55来自汽车排气。美国大气中CO的84、HC的70、NO、的42来源于汽车的排气；在欧洲，CO的76、HC的36和NOx的51来源于汽车排气2 ，对国内一些城市大气污染状况的调查研究结果也得到类似的研究结论。因而汽车排放所造成的污染日益加重,全国各地的雾霾天气越来越严重，机动车污染被认为是造成灰霾、光化学烟雾污染的重要原因。越来越多的证据显示，汽车排放对大气的污染已成为主要公害，由于汽车排放公害直接危害人类的健康，并破坏着自然界的生态平
12、衡，因此引起各个国家的重视，控制汽车排放污染刻不容缓。全国人大在3013年3月4日举行的新闻发布会上称，将针对主要污染物的总量控制、机动车污染防治等提出明确的应对措施。“国家应划出汽车保有量红线”被全国人大代表初次提出。1.2 汽车排放污染物的种类汽车排放的污染物主要来源于内燃机，主要是一氧化碳（CO），碳氢化合物（HC）,氮氧化物（NOX）及碳烟微粒(PM)等有害气体，他们会对人体健康造成危害，一氧化碳(CO)和人体红细胞中的血红蛋白亲和生成碳氧血红蛋白,从而削弱血液向各组织输送氧的功能,造成感觉、反应、理解、记忆力等机能障碍,重者导致生命危险。氮氧化物(NO、NO2)都是对人体有害的气体,
13、特别是对呼吸系统有危害。据统计,机动车20万辆以上的城市,排放的氮氧化物所造成的空气污染占空气中氮氧化物(NOX)污染比例已上升到40%以上。另外，汽车排出的二氧化碳虽对人体健康无害，但它会造成温室效应，对大气环境有严重的影响。内燃机的排气成分随内燃机的类型及运转条件的改变而发生改变。汽油机中，这些有害排放物约占废气总量的5%，而一辆机动车所排出的有害废气相当于四辆小轿车。城市大气污染物中氮氧化合物居高不下,主要是由汽车尾气引起的，特别是在夏天阳光的照射条件下,NO2和O2、SO2可产生光化学反应，生成淡蓝紫色的光化学烟雾，其毒害性更大。在国内一些城市，汽车尾气污染已占大气污染比重的50%。因
14、此机动车污染已成为各城市的环境公害之一,做好机动车排污检测管理工作,是市政府有效遏制机动车污染的重要手段1.3 汽车排放污染物的危害1.3.1 CO的危害一氧化碳是燃料不完全燃烧后产生的一种无色、无味、难溶于水，无刺激性的有害气体。一氧化碳是汽油机排放浓度最高的有害气体，人吸入一氧化碳后，非常容易和血液中的血红蛋白结合，他的结和力是氧的200300倍，因此肺里的血红蛋白不与氧结合而与一氧化碳结合，人就会出现中毒现象，如反应能力、视敏度下降等，一氧化碳中毒的中期症状是咳嗽、头晕、恶心、呕吐、胸痛、呼吸困难，严重时会发生虚脱昏迷甚至死亡。表1.1不同浓度对人体健康的影响CO浓度（）对人体健康的影响
15、5-10对呼吸道患者有影响30人滞留8h，视力及神经系统出现障碍40人滞留8h，出现气喘1201h接触，中毒2502h接触，头痛5002h接触，剧烈心痛、眼花、虚脱300030min即死亡1.3.2 碳氢化合物的危害碳氢化合物是具有刺激性的气体，其浓度量小于一氧化碳，碳氢化合物中大部分对人体健康的直接影响并不明显。汽车尾气中的碳氢化合物有200多种，其中C2H4在大气中的浓度达0.5ppm（十万分之一）时，能使一些植物发育异常。碳氢化合物具有一定的毒性和易燃易爆的特性，其中的苯类物质又具有致癌作用，对人的呼吸系统、神经系统、造血系统都有严重的损坏作用。碳氢化合物形成酸雨，污染湖泊、土壤，影响林业渔业、牧业生产，侵蚀石质和某些金属建筑物等。1.3.3氮氧化合物的危害氮氧化合物含量较少，但毒性很大，其毒性是含硫氧化物的3倍，氮氧化合物进入肺部后，能形成亚硝酸和硝酸，对肺组织产生剧烈刺激，增加肺毛细血管的通透性，最后造成肺气肿，亚硝酸则与血红蛋白结合，形成高铁血红蛋白，引起组织缺氧。氮氧化合物的最大危害是形成光化学烟雾，氮氧化合物与碳氢化合物在日光照射下会生成化学烟雾。光化学烟雾能使人眼红、头痛、手足抽搐，还能使植物
